机器人技术：机器人动力学 - 机器人的稳定性课程大纲

第一周：课程介绍与基础知识

• 主题：机器人基础与动力学简介
• 学习目标：
  • 了解机器人基本组件及功能
  • 学习运动学和动力学的基本概念
• 阅读资源：《机器人学：理论与应用》第一章
• 教学方法：讲座、小组讨论
• 评估：课程介绍问卷

第二周：运动学基础

• 主题：姿态描述与坐标系
• 学习目标：
  • 掌握常用坐标系（笛卡尔、关节）转换
  • 理解姿态矩阵与速度表达
• 阅读资源：《机器人动力学》第一节
• 活动：编写简单机器人运动示例代码

第三周：力与力矩分析

• 主题：力和力矩在机器人中的作用
• 学习目标：
  • 学习力和力矩的平衡原理
  • 应用在机器人稳定性分析中
• 阅读资源：《机器人动力学》第二节
• 活动：模拟力矩平衡练习

第四周：稳定性理论

• 主题：稳定性分析方法（Lyapunov函数）
• 学习目标：
  • 了解稳定性分类（稳定性、不稳定性和临界稳定）
  • 学习Lyapunov稳定性理论
• 阅读资源：《非线性系统稳定性》相关章节
• 讨论：小组讨论并分析案例

第五周：动态模型与控制

• 主题：建立动态模型与控制策略
• 学习目标：
  • 学习PID控制器原理
  • 应用在保持机器人稳定性的控制设计
• 阅读资源：《机器人控制系统设计》
• 活动：设计简单的PID控制算法

第六周：案例研究与实践

• 主题：实际机器人稳定性案例分析
• 学习目标：
  • 分析真实机器人案例
  • 应用所学知识解决实际问题
• 阅读资源：相关论文或研究报告
• 项目：设计并模拟机器人稳定性实验

第七周：总结与展望

• 主题：课程回顾与未来发展趋势
• 学习目标：
  • 回顾本课程关键概念
  • 讨论机器人动力学的最新研究进展
• 教学方法：讲座、分享会
• 评估：期末项目报告

评估与反馈

• 作业：每周作业与项目
• 小测验：每两周一次，测试关键概念理解
• 项目：最终设计与演示，展示对机器人稳定性的深入理解

通过这个课程，学生将建立起对机器人动力学和稳定性的坚实基础，并掌握如何应用这些知识到实际工程中。